(11) | 013573 (13) B1 |
    Разделы: A B C D E F G H  |
(21) | 200701184 |
(22) | 2005.12.22 |
(51) | F16L 15/06 (2006.01) |
(31) | 11/027,015 |
(32) | 2004.12.30 |
(33) | US |
(43) | 2008.06.30 |
(86) | PCT/US2005/046875 |
(87) | WO 2006/073903 2006.07.13 |
(71) | (73) ХАЙДРИЛ ЛЛК (US) |
(72) | Мэллис Дэвид Левеллин, Сивли Роберт С. IV, Рейнолдс Харрис А., мл. (US) |
(74) | Хмара М.В. (RU) |
(54) | ТРУБНОЕ СОЕДИНЕНИЕ С КЛИНОВОЙ РЕЗЬБОЙ |
(57) 1. Трубное соединение, содержащее
охватываемый компонент, имеющий первую наружную резьбу на первой резьбовой ступени, которая вступает в сопряжение и фиксируется в начальном фиксированном положении в собранном состоянии вдоль оси до приложения к соединению каких-либо рабочих нагрузок или сжимающих усилий, причем указанная первая ступень именуется сопряженной резьбовой ступенью охватываемого компонента, и вторую наружную резьбу на своей второй ступени, причем витки первой и второй наружных резьб имеют опорные стороны, закладные стороны, впадины и вершины;
охватывающий компонент, имеющий первую внутреннюю резьбу на своей сопряженной резьбовой ступени и вторую внутреннюю резьбу на своей второй резьбовой ступени, причем витки первой и второй внутренних резьб имеют опорные стороны, закладные стороны, впадины и вершины; отличающееся тем, что вторая внутренняя резьба охватывающего компонента и вторая наружная резьба охватываемого компонента представляют собой клиновые резьбы;
опорные стороны и закладные стороны витков второй наружной клиновой резьбы и второй внутренней клиновой резьбы не входят в сопряжение в указанном начальном фиксированном положении в собранном состоянии вдоль оси и определяют соответствующую плавающую резьбовую ступень; и
в собранном соединении между опорными и закладными сторонами витков второй наружной клиновой резьбы и соответствующими опорными и закладными сторонами витков второй внутренней клиновой резьбы имеется по меньшей мере один заданный зазор, размер которого выбран с учетом упругой деформации в собранном соединении и предела упругой деформации по меньшей мере для одного материала в собранном трубном соединении.
2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, имеющую предел упругой деформации, при этом
в собранном соединении опорная пара находится в сопряженном состоянии, причем начальное взаимное положение компонентов в собранном состоянии задается деформацией опорных сторон витков резьб сопряженной ступени и деформацией противолежащих сторон витков опорной пары; а
сумма зазора между закладными сторонами витков резьб плавающей ступени и деформации опорной пары в собранном соединении не превышает предела упругой деформации опорной пары.
3. Соединение по п.2, отличающееся тем, что в положении компонентов, определяемом приложением заданного крутящего момента при сборке, между закладными сторонами витков резьб плавающей ступени имеется зазор для обеспечения деформации опорной пары в диапазоне упругой деформации материала опорной пары.
4. Соединение по п.2, отличающееся тем, что опорные стороны витков резьб сопряженной ступени имеют предел упругой деформации, а сумма зазора между опорными сторонами витков резьб плавающей ступени и деформации опорных сторон витков резьб сопряженной ступени в собранном соединении не превышает предела упругой деформации опорных сторон витков сопряженных резьб.
5. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, при этом
опорные стороны витков резьб сопряженной ступени имеют предел упругой деформации;
в собранном соединении опорные стороны витков резьб сопряженной ступени взаимно сопряжены; противолежащие поверхности опорной пары взаимно сопряжены; начальное взаимное положение компонентов в собранном состоянии задается деформацией опорных сторон витков резьб сопряженной ступени и деформацией противолежащих сторон витков опорной пары в собранном соединении;
сумма зазора между опорными сторонами витков резьб плавающей ступени и деформации опорных сторон витков резьб сопряженной ступени в собранном соединении меньше, чем предел упругой деформации опорных сторон витков резьб на сопряженной ступени.
6. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, имеющую предел упругой деформации, при этом
начальное взаимное положение компонентов в собранном состоянии задается деформацией опорных сторон витков резьб сопряженной ступени и деформацией опорной пары;
деформация опорной пары в собранном соединении не превышает предела упругости опорной пары;
зазор между опорными сторонами витков резьб на плавающей ступени не превышает деформации опорной пары в собранном соединении.
7. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на любом конце соединения или в его средней части имеется уплотнение металл-металл.
8. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, выполненную с возможностью деформации, при собранной сопряженной ступени, в соответствии с уровнем крутящего момента;
при этом зазор между закладными сторонами витков резьб плавающей ступени выбран из условия поддержания деформации опорной пары в диапазоне упругой деформации материала опорной пары.
9. Соединение по п.8, отличающееся тем, что размер зазора между закладными сторонами витков резьб на плавающей ступени выбран таким, чтобы в сумме с начальной деформацией опорной пары он не превысил предела упругости опорной пары с тем, чтобы закладные стороны витков резьб плавающей ступени вступали в сопряжение, с восприятием сжимающего рабочего усилия, до того как будет превышен предел упругой деформации опорной пары, с удерживанием тем самым деформации опорной пары в диапазоне упругой деформации.
10. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, рассчитанную на упругую деформацию, когда сопряженная ступень соединения находится в собранном состоянии, при этом зазор между опорными сторонами витков резьб плавающей ступени выбран из условия поддержания деформации опорной пары в диапазоне упругой деформации материала опорной пары.
11. Соединение по п.10, отличающееся тем, что размер зазора между опорными сторонами витков резьб плавающей ступени выбран не превышающим упругую деформацию опорной пары в собранном соединении с тем, чтобы опорные стороны витков резьб плавающей ступени вступали в сопряжение, с восприятием рабочей нагрузки на растяжение, до того как будет снята упругая деформация опорной пары, с удерживанием тем самым деформации опорной пары в диапазоне упругой деформации материала опорной пары.
12. Соединение по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, расположенную так, что в собранном соединении опорные стороны витков резьб сопряженной ступени деформированы, при этом зазор между опорными сторонами витков резьб плавающей ступени выбран из условия поддержания деформации сопряженных опорных сторон витков резьб в диапазоне упругой деформации материала сопряженных опорных сторон витков.
13. Соединение по п.1, отличающееся тем, что
сопряженная ступень содержит сопряженные клиновые резьбы, опорные стороны витков которых имеют предел упругой деформации;
начальное положение компонентов в собранном состоянии определяется сопряжением закладных и опорных сторон витков сопряженных клиновых резьб при заданном уровне крутящего момента в процессе сборки;
зазор между опорными сторонами витков резьб и зазор между закладными сторонами витков на плавающей клиновой ступени в собранном соединении выбраны таким образом, что сумма деформации опорных сторон витков резьб на сопряженной ступени и зазора между опорными сторонами витков резьб на плавающей клиновой ступени находится в диапазоне упругой деформации для сопряженных клиновых резьб, а сумма деформации закладных сторон витков резьб на сопряженной ступени и зазора между закладными сторонами витков резьб на плавающей клиновой ступени лежит в диапазоне упругой деформации для закладных сторон витков сопряженных клиновых резьб.
14. Соединение по п.1, отличающееся тем, что
сопряженная ступень содержит сопряженные клиновые резьбы, закладные стороны витков которых имеют предел упругой деформации;
начальное положение компонентов в собранном состоянии определяется сопряжением закладных и опорных сторон витков при заданном уровне крутящего момента в процессе сборки; а
сумма зазора между закладными сторонами витков резьб на плавающей ступени и деформации закладных сторон витков резьб на сопряженной ступени в собранном соединении не превышает предела упругой деформации закладных сторон витков на сопряженной ступени.
15. Соединение по п.1, отличающееся тем, что
сопряженная ступень содержит сопряженные клиновые резьбы, причем опорные стороны витков сопряженных клиновых резьб имеют предел упругой деформации;
начальное положение компонентов в собранном состоянии определяется сопряжением закладных и опорных сторон витков сопряженных клиновых резьб при заданном уровне крутящего момента в процессе сборки; а
сумма зазора между опорными сторонами витков резьб на плавающей клиновой ступени в собранном соединении и деформации опорных сторон витков сопряженных клиновых резьб не превышает предела упругой деформации опорных сторон витков сопряженных клиновых резьб.
16. Соединение по п.1, отличающееся тем, что сопряженная ступень содержит опорные стороны витков резьб и опорную пару для фиксации по уровню крутящего момента, начальное взаимное положение компонентов в собранном состоянии задается начальной деформацией опорной пары в собранном соединении, а зазор между опорными сторонами витков плавающих клиновых резьб не превышает указанной деформации опорной пары.
17. Соединение по п.1, отличающееся тем, что
охватываемый компонент имеет наружный выступ, соответствующий его наружному диаметру;
охватывающий компонент имеет торец;
при этом на стыке торца охватывающего компонента и выступа на охватываемом компоненте образована опорная пара для фиксации по уровню крутящего момента.
18. Соединение по п.1, отличающееся тем, что
охватываемый компонент имеет торец;
охватывающий компонент имеет внутренний выступ, отходящий от его внутреннего диаметра;
при этом на стыке торца охватываемого компонента и выступа на охватывающем компоненте образована опорная пара для фиксации по уровню крутящего момента.
19. Соединение по п.1, отличающееся тем, что на переходном участке между сопряженной и плавающей ступенями охватываемого и охватывающего компонентов образована опорная пара для фиксации по уровню крутящего момента.
20. Соединение по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что первые и вторые наружные и внутренние резьбы имеют в сечении прямоугольный профиль.
21. Соединение по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что первые и вторые наружные и внутренние резьбы имеют в сечении профиль типа ласточкина хвоста.
22. Соединение по любому из пп.1-19, отличающееся тем, что первые и вторые наружные и внутренние резьбы имеют в сечении крючкообразный профиль.
23. Соединение по любому из предшествующих пунктов, отличающееся тем, что внутренние резьбы на охватывающем компоненте и наружные резьбы на охватываемом компоненте содержат взаимно соответствующие конические резьбы.
24. Соединение по п.1, отличающееся тем, что размер указанного зазора выбран меньшим, чем половина заданного сжатия в осевом направлении по завершению сборки соединения с приложением заданного крутящего момента.
25. Способ изготовления трубного соединения, включающий приведение во вращение охватываемого компонента, имеющего на своей сопряженной ступени первую наружную клиновую резьбу, а на своей плавающей ступени вторую наружную клиновую резьбу, причем первая и вторая наружные резьбы имеют опорные стороны, закладные стороны, впадины и вершины витков совместно с охватывающим компонентом, имеющим на своей сопряженной ступени первую внутреннюю клиновую резьбу, а на своей плавающей ступени вторую внутреннюю клиновую резьбу, причем первая и вторая внутренние резьбы имеют опорные стороны, закладные стороны, впадины и вершины витков; при этом по завершению сборки в отношении первых наружной и внутренней клиновых резьб имеется по меньшей мере один заданный зазор между опорными сторонами и между закладными сторонами витков второй наружной клиновой резьбы и соответственно опорными сторонами и закладными сторонами витков второй внутренней клиновой резьбы, заданный в соответствии с упругой деформацией по меньшей мере одного материала трубного соединения в собранном состоянии.
| 
